測量巷道斷面及標(biāo)定巷道腰線中坐標(biāo)法的應(yīng)用

羅承德

摘要：通過對全站儀坐標(biāo)法進(jìn)行合理應(yīng)用，對巷道斷面假定坐標(biāo)進(jìn)行合理測量，完成對巷道腰線和斷面尺度的合理測量，從而使過去一段時間，巷道斷面尺寸的具體情況難以測定問題得到解決，使測量工作的精度和準(zhǔn)確性都能夠得到進(jìn)一步提升。

【關(guān)鍵詞】巷道斷面；巷道腰中線；坐標(biāo)法

煤炭是一種重要的基礎(chǔ)能源，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)在人們對煤炭的需求量越來越多，人們也加強(qiáng)了對煤礦開采的研究與分析。在煤礦井下大斷面傾下巷道或地面隧道施工過程中，經(jīng)常會遇到需要及時給定巷道腰線，有時在具體開采過程中，為確定巷道斷面的具體設(shè)計情況是否與要求相符，由于受巷道斷面較大，或任易點不易與中線構(gòu)建關(guān)聯(lián)計算。在具體分析過程中，依據(jù)全站儀自身具有測定坐標(biāo)的功能，對巷道上任意點的具體坐標(biāo)進(jìn)行測量，然后通過計算，完成對該點腰線位置的測量，對巷道開挖尺寸是否一致進(jìn)行設(shè)計。

1 坐標(biāo)法的具體應(yīng)用原理

自坐標(biāo)法出現(xiàn)以來，就得到了廣發(fā)應(yīng)用，通過對該方法的應(yīng)用可以使幾何問題的解決預(yù)處理變得更加簡單與方便，同時該方法也被廣泛應(yīng)用到許多行業(yè)中，例如在煤礦開采中就得到了不錯的應(yīng)用，并且從實際應(yīng)用情況來看，取得了不錯的成績。具體應(yīng)用原理如下：

找到煤道的中線點，然后將儀器放置在巷道上，再通過對假定坐標(biāo)的合理應(yīng)用，對巷道上待測點的坐標(biāo)進(jìn)行測量，在具體測量過程中，巷道的里程可以用X坐標(biāo)表示，待測點距離中線的垂直距離可以利用Y坐標(biāo)表示，通過具體測量，最終判斷巷道寬度是否滿足設(shè)計的具體要求[1]。待測點的實測高程則可以利用坐標(biāo)中的Z表示，通過與設(shè)計高程對比，可以實現(xiàn)對巷道腰線的標(biāo)定。

2 巷道腰線標(biāo)定的具體步驟

在中線上的任意已知點上進(jìn)行巷道架設(shè)，在進(jìn)行前視或后視中線方向，將儀器巷道設(shè)計中線方向，在具體設(shè)計過程中，測站的坐標(biāo)X、Y（0，0）。在具體測定過程中，需要注意，設(shè)定測站的實際高程為本站高程，同時要做好棱鏡高的測定。在巷道側(cè)壁的合理位置放置單棱鏡，然后通過量測，對棱鏡所在位置的三棱坐標(biāo)進(jìn)行確定[2]。通過測試可以斷定，該點位的巷道中線里程為測站里程+X坐標(biāo)值，然后在依據(jù)巷道坡度，完成對該測點設(shè)計高程值的計算，在此基礎(chǔ)上，與實測高層情況進(jìn)行對比分析，最終完成對測量點巷道腰線的標(biāo)定工作。具體操作如下：

（1）在巷道的P點處架設(shè)儀器，P點的控制高程為468.630m。P、Q兩點都在巷道頂板上，通過量測可以確定，P點儀其的高度為-2.630m。通過計算可知，測站高程大小為468.630-2.630-4660.000m。由此可見，儀器中設(shè)定測站坐標(biāo)為（0，0，466.000），在標(biāo)準(zhǔn)Q點后，設(shè)定儀器在巷道在設(shè)計中線方向。如果在具體設(shè)過程中，Q點在儀器的后方，在問題分析過程中，為了消除由于負(fù)號帶來的不良影響，可以旋轉(zhuǎn)儀器180°，完成旋轉(zhuǎn)操作后，在將度盤進(jìn)行置零處理，確保最終作業(yè)的合理性。

（2）將單棱鏡至于任意點m處，將儀器瞄準(zhǔn)m處，對該點坐標(biāo)進(jìn)行測量，通過測量該店的坐標(biāo)為（35.320，6.128，477.724）。

（3）對m點的設(shè)計高程進(jìn)行計算，可知m點的高程為大小為475.520+35.320×tag（5°）=475.210。對該點的的具體位置進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)，巷道坡度為向B點5°上坡。475.520是儀器與點m之間的距離。在問題分析過程中，直接使測得的X坐標(biāo)與巷道中線里程構(gòu)成關(guān)聯(lián)，通過該方式，可以快速的完成對巷道中未知點在巷道中的具體里程確定，從而為設(shè)計高程的計算提出了更加準(zhǔn)確的觀測數(shù)據(jù)，確保了日后各項分析工作的順利進(jìn)行。

（4）通過實際測量可以發(fā)現(xiàn)，m點的實測高層與設(shè)計高程相比，高出了約1.588m。因此，在問題的具體分析過程中，如果要對該位置的巷道腰線進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定，應(yīng)當(dāng)利用尺子，在m點處向下量取0.188m處，然后通過涂抹油漆或者其它方式做好標(biāo)記，最終完成巷道腰線標(biāo)定工作。

3 中腰線一體測量

在將坐標(biāo)法應(yīng)用巷道斷面和巷道中腰線測量過程中，為了確保整個測量結(jié)果的準(zhǔn)確性與合理性，在具體測量過程中，要采用中腰線一體測量，該測量方式在具體應(yīng)用過程中適合應(yīng)用在相對來說比較陡峭的巷道中，并且在實際測量過程中，巷道最好較短，這樣可以確保測量的結(jié)果的準(zhǔn)確性與高效性。中腰線一體測量方法在應(yīng)用過程中，不僅操作相對比較簡單，并且在實際測量過程中，具有很高的精準(zhǔn)度。

在對中腰線一體測量技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用前，要找到備用井筒倉的中上中心位置，然后通過對羅盤儀或半圓儀對中腰線的具體位置進(jìn)行確定。在具體施工過程中，要充分考慮實際環(huán)境因素造成的各項影響，如果在實際操作過程中，遇到了大風(fēng)等不良自然因素，將會對中線位置的實際測定造成一定程度影響。因此，在對中腰線進(jìn)行測定過程中，為了確保最終測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，以及測量結(jié)果能夠為日后工作的開展提供強(qiáng)有力的支持，要觀察好周邊的環(huán)境，在條件允許的情況下，消除各種不良因素的影響，如果由于條件限制，無法消除影響，在通過合理的布置，使不良因素的影響盡量降低，避免對最終的測量結(jié)果造成不良影響[3]。此外，需要注意的是，由于該方法經(jīng)常被應(yīng)用在相對來說比較陡峭的巷道中，因此在測量過程中可能會出現(xiàn)各種安全事故，如果施工中存在出現(xiàn)大意的情況，可能會引發(fā)安全事故，這不僅會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，情況嚴(yán)重時，甚至?xí)斐扇藛T傷亡，因此施工期間，要通過合理的方式，確保測量工作的順利開展，避免安全事故的發(fā)生，從而保證工作人員的人身安全。

4 結(jié)束語：

在巷道斷面及標(biāo)定巷道腰線中測量利用坐標(biāo)法，先放出m點對應(yīng)中線上的點，然后在m點對應(yīng)的中線上進(jìn)行儀器架設(shè)，完成操作后，進(jìn)行后視，然后對腰線進(jìn)行90°測試。在具體測量過程中，應(yīng)用坐標(biāo)法，減少了搬站次數(shù)，節(jié)省了測量時間，并且使標(biāo)定腰線的精度得到了進(jìn)一步的提高，需要注意的是，該方法適合應(yīng)用在大坡度巷道中。

參考文獻(xiàn)：

[1]安海鋒. 用直接測定坐標(biāo)法技術(shù)標(biāo)定煤礦巷道[J]. 陜西煤炭，2013，（04）：107-108.

[2]索超，時鋒，趙麗紅. 全站儀假定坐標(biāo)法在巷道細(xì)部測量中的應(yīng)用[J]. 山東煤炭科技，2012，（02）：7-8.

[3]丁金倉. 坐標(biāo)法標(biāo)定腰線[J]. 礦山測量，2011，（03）：60.